基于Advisor的同轴式混联混合动力客车动力系统仿真研究

摘要

混合动力客车是当今新能源汽车的主力军，是目前最具有市场价值的新能源车型，国内混联式混合动力客车技术还存在许多空白。本文完成了同轴式混联混合动力系统的结构分析、总成部件选型和参数匹配，建立了电机辅助控制策略和模糊逻辑控制策略两种发动机控制策略，开发了基于Advisor软件的同轴式混联混合动力系统仿真平台，得到了合理、可靠的仿真结果，为混合动力客车的实车开发提供了理论指导和技术支持，对缩短研发周期和降低开发成本有着重要意义。
　　 1.通过对比和分析不同混合动力系统的适用工况、技术要求、动力性能等特征，选定了仿真车型动力系统的结构形式，并根据系统能量流方向对其工作模式进行了具体分析。
　　 2.通过对动力系统中主要传动部件的使用要求、技术条件、经济成本等进行分析，确定其选用类型。从整车性能的设计目标出发，以满足动力系统在高效区域工作为原则，通过理论计算和工程分析，完成各部件的参数匹配。
　　 3.针对同轴式混联混合动力系统，以发动机在高效区工作为能量分配策略的中心思想，建立了电机辅助控制策略和模糊逻辑控制策略两种不同的发动机控制策略，并将其嵌入到仿真软件Advisor中。
　　 4.利用软件模型库中的模型或通过修改，建立了同轴式混联混合动力客车的仿真模型。同时通过修改仿真文件等操作，完成了对软件Advisor的二次开发，构建了同轴式混联混合动力系统的仿真平台。
　　 5.选定了某种混合动力客车的循环工况和仿真条件，完成了混合动力系统的仿真，得到了整车动力性能和燃油经济性能的仿真结果。
　　 通过分析仿真车辆的各项性能指标、SOC值变化过程和动力部件实际输出转矩的关系，以及比较两种控制策略下发动机和电动机扭矩工作点和效率工作点的分布，可知该同轴式混联混合动力系统满足了各项动力性能和经济性能要求。同时，动力系统的可行性及仿真平台的适用性得到了验证，为混联混合动力客车的研发提供了一种有效、可靠的方法。

目录

声明

摘要

图和附表清单

1 绪论

1．1 课题的来源及意义

1．2 国内外混合动力技术发展状况

1．2．1 国外混合动力技术发展状况

1．2．2 国内混合动力技术发展状况

1．3 本文主要研究内容

2 混合动力系统结构分析

2．1 混合动力系统的结构形式

2．1．1 串联型动力系统

2．1．2 并联型动力系统

2．1．3 混联型动力系统

2．2 不同结构形式的特点

2．3 动力系统结构形式的选择

2．4 混联式动力系统的结构形式

2．4．1 国外混联动力系统结构形式

2．4．2 国内混联动力系统结构形式

2．5 同轴式混联动力系统布置形式及工作模式

2．5．1 同轴式混联动力系统布置形式

2．5．2 同轴式混联动力系统工作模式

2．6 本章小结

3 动力系统部件选型及参数匹配

3．1 整车基本参数及设计目标

3．2 整车总功率匹配

3．3 发动机选型及参数匹配

3．3．1 发动机选型

3．3．2 发动机参数匹配

3．4 发电机选型与参数匹配

3．5 电动机选型与参数匹配

3．6 电源选型与参数匹配

3．7 本章小结

4 混合动力系统控制策略

4．1 混合动力系统控制策略概述

4．1．1 混合动力系统控制策略的控制方法

4．1．2 混合动力控制策略的控制算法

4．2 电机辅助控制策略

4．2．1 电机辅助控制策略的建立

4．2．2 电机辅助控制策略的特点

4．3 模糊逻辑控制策略

4．3．1 模糊控制策略概述

4．3．2 模糊控制策略的建立

4．4 本章小结

5 动力系统仿真模型的建立

5．1 仿真软件

5．2 仿真模型的建立

5．2．1 仿真模型的建立思路

5．2．2 仿真顶层模型的仿真过程

5．3 动力系统总成模型

5．3．1 整车模块

5．3．2 车轮模块

5．3．3 主减速器模块

5．3．4 发动机模块

5．3．5 电机模块

5．3．6 超级电容模块

5．3．7 功率分配模块

5．3．8 离合器模块

5．3．9 功率总线模块

5．3．10 整车控制模块

5．3．11 输出诊断模块

5．3．12 电机辅助控制策略模块

5．3．13 模糊控制策略模块

5．4 软件的二次开发

5．5 本章小结

6 仿真与结果分析

6．1 仿真条件的设置

6．2 仿真结果分析

6．2．1 动力性和经济性仿真结果

6．2．2 两种控制策略下的仿真结果分析

6．2．3 动力部件仿真工作点分析

6．3 本章小结

7 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果